簡介
全國青少年科技活動領導小組對科學小發明的主要項目作了明確的規定：
第一，發明，指一切具有新穎性、先進性和實用性的科技成果；
第二，改進和革新，指對原有物品的形狀、構造或其他方面提出的改進技術方案；
第三，新品種，指人工培育的動植物新的品種；
第四，發現，是對前所未知的事物、現象及其規律的揭示。
特點
科學小發明科學發明是一種重大的科學技術新成就，它必須同時具備下列三個條件：
第一，前人所沒有的；
第二，先進的；
第三，經過實踐證明可以套用的。
世界智慧財產權組織對“發明”的定義是“發明是發明人的一種思想，這種思想可以在實踐中解決技術領域裡特有的問題。”
科學小發明不同於科學發明，是根據少年兒童已有的科學技術知識和實際能力，在日常學習、生活、工作和勞動中，對那些感到不方便、不稱心的東西，加以改進、改革和創新。所以小發明是實用新型的“身邊科學”。
科學小發明小發明作品的“三性”
1、新穎性
新穎性是指你在完成這個小發明之前，還沒有出現過同樣內容或技術的產品。也就是說，你既在街上的商店裡買不到同樣的產品，也沒有在書刊、廣播電視中看或聽到過介紹；同樣的發明，既沒有由他人向專利局提出過申請並記載於專利申請檔案中，也沒有由他人申報參加各級發明創造比賽。但是，如果你在別的發明上增加了新的功能、新的方法、新的用途，或是將原有的幾件物品巧妙地組合在一起，構成一個新個體，增加了新的功能，那也算具有新穎性。
案例：好客鞋
好客鞋發明過程:
一天，魏強同學跟爸爸到一個朋友家做客，一進門就把他給難住了：主人家鋪著地毯，不換鞋顯得不禮貌。換鞋吧，腳又有臭味。回家後，魏強就想：如果有一種拖鞋，不用脫下腳上的鞋就能穿，那該多好！後來，他從旅遊鞋上的尼龍搭扣得到啟發：將拖鞋上的鞋袢裝上尼龍搭扣，一按就搭上，一掀就拉開，要肥要瘦不就可以調節了嗎？於是他找來一雙舊拖鞋，剪開鞋袢，縫上尼龍搭扣，做成了"好客鞋"。這項小發明在第四屆全國青少年發明創造比賽中獲得了三等獎。
分析:
魏強的小發明只不過是將尼龍搭扣這項別人的發明移植到拖鞋上，但使拖鞋有了新的功能，尼龍搭扣也有了新用途，這項小發明也就具備了新穎性。
2、創造性
創造性是指小發明同原來的同類產品已有的技術相比，有突出的實質性特點和顯著的進步。
案例：方便肥皂盒
發明過程:
一般的肥皂盒有點水，肥皂就會發粘，不容易取出來，肥皂的壽命也很短。天津的范平同學利用槓桿原理髮明了方便肥皂盒。打開肥皂盒，肥皂就會立起來。它和同類產品相比，技術上要先進一些，獲得了第一屆全國青少年發明創造比賽一等獎。
科學小發明3、實用性
實用性是指該發明能夠製造或使用，並且產生積極的效果。小發明要能夠做成實實在在的物品，不能只是想法或設計圖紙，而且還要能夠解決生產生活中的實際問題。
案例：防蟲樹裙
發明過程:
山西臨縣盛產棗子，但棗曲蟲對棗子的危害很大。劉艷同學仔細觀察棗曲蟲的生長活動規律，發現雌蟲要爬上樹幹與雄蟲交配再殘害樹葉、樹果。他就想了一個辦法，在樹幹的半腰圍一圈硬塑膠片，內層塗上除蟲藥膏，使雌蟲上不了樹。這種簡單巧妙的防蟲樹裙，實用性強，受到了棗農的歡迎，榮獲第六屆全國青少年發明比賽一等獎。
具體發明
自製手電筒
科學小發明具體製作方法是：
將一隻廢易拉罐（如露露飲料罐）起掉一頭蓋子，另一頭用圓頭榔頭敲凹。用厚瓦楞紙板捲起兩節一號電池，電池正極朝上、負極朝下裝入罐中。找一個合適的塑膠蓋（如神奇大大卷的盒蓋正好可以扣在露露飲料罐上），在盒蓋中央挖一個圓形小洞，洞的大小以使燈泡插緊為宜。將燈泡底座插入小洞。取一段尋線兩端剝去線皮，一端繞在燈座上，另一端從塑膠蓋側面扎一個小孔穿出。將塑膠蓋蓋在易拉罐上。檢查一下，燈泡、電池是不是緊密接觸。到這裡一次性手電筒就做好了。使用時，用大拇指把從側壁穿出的導線按在從拉罐無油漆的焊縫上，手電筒就會發光，大拇指離開導線跳起，手電筒就滅了，使用非常方便。
自製太陽灶
找一個大號手電筒上的凹面反光碗，用硬質泡沫塑膠或木料削一根長約4厘米的圓柱體，直徑以正好能緊緊塞進反光碗的圓孔為宜。在圓柱的一端橫向鑽一個細孔，穿入一根直徑相當於孔徑的鐵絲，然後將露在圓柱外的鐵絲兩頭扳折成90°，各留5厘米即可。把圓柱塞入反光碗的圓孔內，再將鐵絲兩端插在一塊泡沫塑膠或木質底板上。將一根細竹籤的兩頭削尖，一頭插在反光碗中央的圓柱上，另一頭插上一小塊土豆。把該裝置放在太陽下，讓反光碗朝著太陽方向，然後，耐心調節竹籤長度，讓插上去的土豆正好位於發光焦點上。要不了多久，土豆就會被太陽光烤熟，發出香味。
自製彩色蠟燭
材料：彩色蠟筆、蠟
製作方法：
1．找一個廢棄的罐裝飲料桶(如1．25升的可樂瓶子)，整齊地剪去蓋子的部分，把蠟削入桶中。
2．把桶放人熱水中，並攪拌裡面的蠟，使之全部熔化。最好用開水。不過要請父母幫忙，或在父母的監護下進行這個步驟。
3．把熔化的液體倒人一個形狀好看的容器(比如放小塊兒朱古力的心形框)中。不要倒得太多喲。至於原因嘛，往下看。當然了，你要先在容器中放入作蠟燭芯的線。
4．原來的蠟冷卻悟，依照上面的方法把熔化的彩色蠟筆液倒入其中(彩色蠟筆這個時候派上用場了)。這樣把不同顏色的蠟一層層加上去，好看的蠟燭就做成了。
自製壁掛花籃
材料與工具：雪碧飲料瓶兩個、膠水、刻刀、剪刀。
製作方法：
1． 將一隻雪碧飲料瓶的綠色底套取下，剪成蓮花狀，翻轉向下和瓶身粘成底座。
2． 在綠色底套上截取2厘米寬的綠色環，仍套在瓶身上。
3． 去掉瓶頸，在瓶上剪出13厘米長8厘寬的寬頻一條，和3厘米寬的窄帶若干條。
4． 用刻刀在3厘米窄條上刻出花紋?然後將這些窄條向外翻折，由下向上插入綠色環中。
5． 取另一隻飲料瓶，利用瓶身，用剪刀剪出6片17厘米長的蒴葉。
6． 將花籃釘在牆上，插入葉子、鮮花，壁掛式花籃就做成了。
自製蟑螂捕捉盒
取一張220×150(mm)的硬紙板。 捕捉盒最重要的部分為捕捉面。取一張塑膠膜，剪成與盒底相同大小，塗上粘合劑鋪在盒底上。蟑螂能否被捉，關鍵在於粘合劑。粘合劑有兩個作用：一是將蟑螂引入盒內，二是將其粘牢在捕捉面上。引誘劑的調製：將40%的肉粉、50%的麵粉、10%的豆餅混合，總量在20克左右，拌好待用。粘合劑是20克松香與10克菜油混合，加熱至膠狀後，把引誘劑與粘合劑混合攪拌均勻，即製成了粘合劑。 把調好的上述糊狀物均勻地塗在已襯上塑膠膜的捕捉面上，再按原先畫好的虛線向內折，最後把舌片b插在凹口a內。 由於松香與菜油混合物的不乾性，可使誘餌的粘性長達一個星期。將捕捉盒置於蟑螂出沒的地方，因為盒內較暗，兼有蟑螂喜歡的誘餌，所以蟑螂會爬進盒內爭食誘餌，被粘其上。粘滿後，既可將紙盒壓扁棄之，又可揭去塑膠膜，調換塗有誘餌的塑膠膜，使盒子得以再次利用。 若將捕捉盒的尺寸擴大，並將粘合劑的成分稍作調整，加厚塗層便能製成紙制捕鼠器。
帶刷子的乾淨橡皮擦
寫錯了字，要用橡皮擦。擦完後，紙上總會留下不少碎屑。不管是用手拍還是用嘴吹，都不衛生而又麻煩。做一塊乾淨橡皮擦就不會這樣麻煩了。
材料：大橡皮、廢毛筆。
工具：剪刀、膠水。
製作方法：
1．在橡皮的一頭挖一個淺淺的小圓孔
2．把廢毛筆的筆頭拆下來，洗淨晾乾。
3．把毛筆頭的尖端剪去，使它變成一把小刷子
4．把毛筆頭嵌進橡皮的小圓孔里，用膠水粘牢 好，乾淨橡皮擦做成了。每當擦完橡皮後，你就可用刷子輕輕地把紙上的碎屑“掃”攏，再倒進廢紙簍里。
發明三要素
假說•想像•創造——發明的三要素。發明離不開想像，因為它是“理性的的先軀”。幾乎所有的發明家，他們的理論活動之所以富有創造性，就在於充分運用了假說這個有效的方法。而在健全、完善假說的過程中，又都毫無例外地發揮了想像力的作用。
案例學習
科學小發明釣魚——“冷凍法”
巴察是一個釣魚迷，經常來到紐芬蘭海岸。他在冰封的海面上鑿洞釣魚，每次都大有收穫。由於天寒地凍，釣上來的魚放在冰上後馬上就會給冰凍起來。他注意到，如果魚身上的冰不化掉，即使在家裡擺上幾天，魚味也不會改變。巴察是一個有心人，進一步對肉和蔬菜進行冰凍試驗，結果它們也和冰凍魚一樣能夠保持新鮮。他深入進行研究，發現如果食物冰凍的速度和方法不相同，那么它們冰凍後的味道和新鮮度也會有細微的差異。經過幾個月的摸索，巴察終於研究成功合適的冰凍方法。他在1923年8月申請了“冷凍法”專利，然後賣給通用食品公司，獲利3000美元。應該說，在紐芬蘭海岸釣魚的人很多。何以巴察獲得了這項發明呢?歸根到底，就是他比其他的釣魚者更善於想像。
野豬——防毒面具
早在第一次世界大戰，德軍在比利時的伊普雷戰役中便投放了用氯氣製造的毒氣彈。英法聯軍的士兵們在綠黃色雲霧飄過之後，頓時感到胸悶、氣促。半個小時後，中毒者1.5萬人，死亡士兵超過5000，損失慘重。本來，能殺傷人的毒氣同樣也可以致飛禽走獸於死地。可是在清理戰場時卻發現，野豬在毒氣飄過的地方競安然無恙。研究人員通過反覆的觀察和試驗，終於揭示出野豬躲過毒氣浩劫的奧秘。原來並非它們對毒氣有先天性的抵抗力，而是用鼻子拱地的天性救了自己。當野豬嗅到強烈的毒氣氣味時，它們那突起的嘴巴會本能地拚命拱地，在把土拱松後就將鼻子插到泥土裡。因為鬆軟的土壤顆粒能吸附並且過濾毒氣，所以野豬能夠幸免於難。科學家從中受到啟發，終於研製出像野豬鼻子模樣的防毒面具，裡面裝著的活性碳比土壤顆粒更能夠吸附有毒物質，並且讓空氣暢通。不妨構想一下，如果沒有從野豬用鼻子拱地這一現象出發加以想像，那么第一代防毒面具的問世有可能要推遲很多年。
蝴蝶——“隱身衣”
1941年6月，德國法西斯侵略軍以其“閃電”戰略突入前蘇聯境內。在8月初，幾十萬德軍團團圍住列寧格勒，聲稱要在15天之內攻占這座大都市。然而英勇的前蘇軍頑強抗擊，使侵略者的強攻無法得逞。為此，德軍改換戰術，決定派出強大的轟炸機群對列寧格勒的軍事目標實施狂轟濫炸，徹底摧毀城裡的防禦系統。前蘇軍了解到德軍這一企圖後，決定把重要的軍事目標加以偽裝。但用什麼方法偽裝最理想呢?指揮官們沒有底。隨著轟炸日期的逼近，形勢越來越緊張。一天清晨，前蘇軍一位將軍在視察戰地時，偶然看見花草叢中有幾隻蝴蝶飛來飛去。它們時現，令人眼花繚亂，難辨真假。這位指揮官頗受啟發，由花草和蝴蝶聯想到軍事目標的偽裝。他立即找到一位名叫施萬維奇的研究蝴蝶的專家，請其主持設計一套蝴蝶式防空迷彩偽裝方案。這位生物學家臨危受命，潛心研究。他參照蝴蝶翅膀花紋的色彩和構圖，把保護、變形和偽造3種偽裝方法加以綜合，對活動的軍事目標塗抹與地形相類似的巨大多色斑點，並且在遮障上塗染了與背景相類似的彩色圖案。就這樣，蝴蝶專家施萬維奇給列寧格勒數百個軍事目標披上了他發明的神奇的“隱身衣”。德國轟炸機上的駕駛員在飛臨列寧格勒城‘上空時，個個都傻了眼。因為真真假假，所以無法判定目標的真實位置。他們找不到原先襲擊的軍事目標，只好胡亂地丟下幾顆炸彈便匆匆忙忙的返航了。
蘋果——不銹鋼水果刀
不鏽鋼是德國人蒙納爾茨在1911年發明的，他用12％的鉻，混合7％的鎳、3％的矽和鎢製造了這種新鋼材。然而遺憾的是，當時蒙納爾茨並不十分清楚它的用途。1912年，英國人布里爾利出於戰爭的需要，致力於耐磨損的新槍膛的研製。他將國內外生產的各種型號和性能的新鋼材廣為收集，而且對其中的每一種都進行一番試驗。當布里爾利和助手發現蒙納爾茨發明的捏光發亮的合金鋼後，將其放在酸、鹼、鹽等各種溶液里逐一浸蝕觀察。結果令人鼓舞，原來這是上述溶液都奈何不得的奇異不銹之物，一種當時未曾用過的新鋼種。然而在作耐磨試驗時，卻發現它不耐磨，因此無法作槍膛用。布里爾利並未就此停止，放棄希望，而是從別的方面來考慮不鏽鋼的用途，進行新的探索。他想難道這種新鋼材不可以充分利用它的耐蝕性和不生鏽的特性，製造出其他的產品嗎?一天，布里爾利正在用一把低碳鋼水果刀為客人削蘋果。削著削著，他突然眼睛一亮，能否試製用不鏽鋼做水果刀呢?不久，世界上第一把不鏽鋼水果刀問世了。今天，這把小刀仍在英國皇家博物館的櫥窗里展出。布里爾利雖然沒有在槍膛里派上不鏽鋼功用場，但豐富的想像力使它在別的方面大顯身手。不鏽鋼“家族”日趨壯大，現在已成體系，去年占世界鋼材產量的11％。不鏽鋼製品的附加值是普通鋼材的5至30倍，讓我們的生活變得更加光彩艷麗。
數步測距——計步鞋
一天，英國發明家維利•詹森同一位鞋廠老闆聊天。老闆正在為產品滯銷而發愁，希望維利能發明出更暢銷的鞋。當天晚上，維利躺在床上，一直在琢磨出奇制勝的高招。突然，他回憶起幼年的一件往事：上國小時，為了計算從家裡到學校的路有多長，常常邊走邊數，看一共要走多少步，然後再量出一步的距離，便可算出大概的路程。這時，維利的大腦里突然冒出一個想法棗為何不發明一雙能夠測量距離的“計步鞋”，肯定能暢銷。維利看準後便動手幹起來，第二天跑圖書館查資料。拿出草圖後到鞋店搞調查研究，徵求廠家和顧客的意見。他在一雙特別加工的鞋墊上裝好微電腦，在鞋面上安裝顯示器。每走一步，有關數據便會在鞋面上顯示出來。在專利局申請專利時，維利穿上樣鞋當眾在屋內走了一圈，顯示的數據與辦公室的實際周長完全吻合。後來，他又對“計步鞋”作了進一步的改進，推出了能計時量距的“測速鞋”，穿上後能顯示一個人跑步的快慢。維利發明的被譽為“魔鞋”的新產品一上市，便深受中國小生和運動員的喜愛，第一年在歐美市場便銷售了10萬多雙。有人評價維利是“一個滿腦子充滿怪點子的人”。
雞患白內障——雞“戴”眼鏡”
雞是一種很喜歡互相挑釁的家禽，圈養在雞舍的雞經常死於非命，有時“死亡率”甚至高達25％。養雞專業戶為此煩惱不已，但又無可奈何。幾年前，美國加利福尼亞州的一個養雞人意外地發現他的雞突然死亡率下降。獸醫經過檢查注意到不少雞患了白內障，並且告之說這種雞病無法治好。養雞人聽了之後高興地說不需要治，理由是雞越看不清越不會互相打鬥。這位養雞人腦子一轉，想像著能否給雞“戴”上隱形眼鏡，產生出人造白內障的效果。他通過對各種鏡片的試驗比較後，注意到紅色隱形鏡片的效果最佳，能使雞失去往日互相挑剔的衝動。原來在看見血時，雞互相侵啄的本能就會增加。可是如果看到世界一片粉紅時，血也就不那么明顯了。他根據雞眼的構造和大小，開發出適合它們戴的隱形眼鏡。試用結果表明，隱形眼鏡裝在雞的內眼皮里，一年不會掉出來。它能使雞的視線模糊，不會急著去打鬥，也不怕被同類啄死，可以專心生蛋和長肉，從而確保雞場裡雞的死亡率由25％降至5％。在這項發明的基礎上，他組建了生產這種特殊眼鏡的公司。雖然每副隱形眼鏡的售價僅20美分，但來自世界20多個國家的訂單源源不斷，銷售量很大，因此收益十分可觀。
空氣壓縮機
1881年7月，美國總統菲爾德因遇刺而住進了醫院。時值暑天，悶熱不堪。為了讓丈夫更好養傷，菲爾德夫人請求院方設法降低病房的室溫，並且排除室內的濕氣。當時，一個名叫謝多的人接受了這項任務。他曾經在礦山工作過，有著豐富井下作業的經驗。這位善於思索的工程師聯想道：空氣經過壓縮之後會釋放出熱量，那么如果壓縮後的空氣恢復到原先的正常狀態，那么是不是會吸收熱量呢?他動手進行實驗，證明把壓縮的空氣還原，可以使周圍的空氣冷卻下來。根據這一實驗的結果，謝多發明了空氣壓縮機，安裝在菲爾德總統病房的旁邊，使房間的溫度一下子降低7Y。雖然空調機得到廣泛套用是在1902年美國工程師開利發明了世界上第一部空調系統(可同時控制溫度及濕度)之後，但謝多善於想像的開創性實驗卻為此奠定了堅實的基礎。
戰爭——小輪椅
二次大戰前，美國有一家銷量很不錯的縫紉機廠。可是戰爭的硝煙改變了一切，除軍火外，包括服裝在內的任何行業都處於半停滯狀態。是坐以待斃，還是絕處逢生，廠長傑克面臨著嚴峻的考驗。這位有超前思維的企業家想像著戰爭所帶來的後果棗大批的傷殘士兵和百姓，當機立斷研製殘疾人必不可少的小輪椅，然後大批生產。果真戰爭結束後，受傷的人們紛紛搶購小輪椅，一時成為消費熱點。面對盈利，傑克沒有滿足現狀，而是想像著下一個市場。他想，對於戰爭結束後的人們來說，最渴望的莫過於幸福美好的生活，而這一切離不開健康的身體。於是這位廠長帶領科技人員開發健身器材，接著對企業原來的機械流水線稍作改動，進行生產。不出所料，健身器材開始走俏，成為炙手可熱的商品。後采他叉根據市場需求，推出多品種系列化妝品。商機貴在發現，得益於想像，傑克的廠子現已積累數十億美元的資金。
